Messreihe · Kapitel 10

Szenario 5 — Grenzfall leerer Tank

Heizbefehl auf leeren Tank: 1200 Schritte ohne Laufzeitfehler, B1 = 0 und B2 = 1 über die gesamte Zeit.

Szenario: 5 Grenzfall leerer Tank
Erwartung (Kriterium): kein Laufzeitfehler, keine Ausnahme
Messung: 1200 Schritte ohne Laufzeitfehler; B1 = 0, B2 = 1
Ergebnis: bestanden
Zeilen: 1.200
Zeitbereich: 0,05–60,00 s
Zeitschritt: Δt = 0,05 s
Spalten: 9

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Diagramm
Spalten
Kennzahlen
Werte
Quelle und Zitierhinweis

Zeitverläufe

Jede Größe steht mit eigener Achse und Einheit in einem eigenen Feld, alle teilen sich die Zeitachse. Die Sensorbits erscheinen als Stufenlinie. Ein Klick auf die Legende blendet eine Größe ein oder aus.

Zeitverläufe der Messreihe

Diagramm wird aufgebaut …

Größen (Klick blendet ein oder aus)

Bedienung: ← → Cursor bewegen (mit ⇧ zehnfach) · Pos1 Ende an den Rand · + − zoomen · Bild↑ Bild↓ verschieben · 0 ganze Reihe · Esc Cursor entfernen. Mit der Maus einen Bereich aufziehen, um hineinzuzoomen. Werte am Cursor sind Werte des nächstgelegenen gezeichneten Messpunkts; bei starker Verkleinerung zeigt das Diagramm je Bildpunktbereich Minimum und Maximum, damit einzelne Spitzen sichtbar bleiben. Exakte Werte: hineinzoomen oder die Tabellen nutzen.

Für das interaktive Diagramm wird JavaScript benötigt. Stattdessen eine Stichprobe aus der Messreihe (zwölf gleichmäßig verteilte Zeilen); alle Werte stehen in der Tabelle weiter unten und im CSV.

Stichprobe der Messreihe
Nr.	Zeit (s)	Temperatur (°C)	B2 Füllstand min
1	0,05	-0,0	1
110	5,5	-0,0	1
219	10,95	-0,0	1
328	16,4	-0,0	1
437	21,85	-0,0	1
546	27,3	-0,0	1
655	32,75	-0,0	1
764	38,2	-0,0	1
873	43,65	-0,0	1
982	49,1	-0,0	1
1.091	54,55	-0,0	1
1.200	60,0	-0,0	1

Spaltenbeschreibung

Name und Einheit stammen aus der Kopfzeile der CSV-Datei; die Bedeutung folgt dem Heiztankmodell (Kapitel 8) und der Aufzeichnung (Kapitel 10).

Spalten der Messreihe — Szenario 5 — Grenzfall leerer Tank

Nr.	Spalte (CSV-Kopf)	Einheit	Art	Bedeutung
1	Zeit (s)	s	Zeitachse	Zeitstempel der Zeile (Modellzeit); eine Zeile je Rechenschritt mit Δt = 0,05 s.
2	Füllstand (l)	l	Prozessgröße	Wasserfüllstand im Tank (Tankvolumen 0,5 m³ = 500 l).
3	Temperatur (°C)	°C	Prozessgröße	Wassertemperatur, berechnet aus Energie und Wassermasse.
4	Druck (bar)	bar	Prozessgröße	Druck im Kopfraum (Dampf und Luft, Teildrücke addiert).
5	Heizleistung (W)	W	Prozessgröße	Aktuell wirkende Heizleistung (PT1-Verzögerung, τ = 12 s, bis 150 kW).
6	B1 Füllstand max	—	Sensorbit (0/1)	Melder oberer Füllstand: 1 ab 450 l, sonst 0.
7	B2 Füllstand min	—	Sensorbit (0/1)	Melder unterer Füllstand: 1 bei höchstens 50 l, sonst 0.
8	B3 Temperatur ≥95 °C	—	Sensorbit (0/1)	Melder Temperatur: 1 ab 95 °C, sonst 0.
9	B4 Druck ≥2,8 bar	—	Sensorbit (0/1)	Melder Druck: 1 ab 2,8 bar, sonst 0.

Kennzahlen der Messreihe

Alle Kennzahlen sind aus den Zeilen der CSV-Datei berechnet (über die gesamte Reihe, ohne Glättung) und beschreiben nur diesen einen Lauf. Sie sind keine Aussage über einen realen Tank.

1.200Zeilen (Rechenschritte)

60,00sabgedeckte Zeit

0,05sZeitschritt Δt

8aufgezeichnete Größen

Kennzahlen je Prozessgröße — Szenario 5 — Grenzfall leerer Tank

Größe	Einheit	Anzahl	Minimum
Füllstand	l	1.200	0,0konstant
Temperatur	°C	1.200	0,0konstant
Druck	bar	1.200	0,0konstant
Heizleistung	W	1.200	0,0konstant

Bei Extremwerten steht darunter der Zeitpunkt der ersten Zeile mit diesem Wert. Der Mittelwert ist der einfache Mittelwert über alle Zeilen (gleiche Zeitschritte).

Sensorbits: Schaltzeitpunkte — Szenario 5 — Grenzfall leerer Tank

Sensorbit	Zeilen mit 1	Anteil	erste 1 bei	danach wieder 0 bei
B1 Füllstand max	0	0,000 %	—	—
B2 Füllstand min	1.200	100,000 %	0,05 serste Zeile	—
B3 Temperatur ≥95 °C	0	0,000 %	—	—
B4 Druck ≥2,8 bar	0	0,000 %	—	—

1 bedeutet: Melder aktiv (Schwelle erreicht), 0: nicht aktiv (Kapitel 8). „Wechsel“ zählt die Zeilen, in denen sich der Wert gegenüber der Vorzeile ändert.

Messwerte

Alle Zeilen der CSV-Datei, unverändert und je Seite 100 Zeilen. Suchen und Sortieren laufen auf dem Server, zu einer Zeile oder Zeit lässt sich springen. „Nr.“ ist eine laufende Zeilennummer und nicht Teil der CSV.

701–800 von 1.200 Zeilen CSV herunterladen

Messwerte — Szenario 5 — Grenzfall leerer Tank

Nr.	Zeit (s)	Temperatur (°C)	B2 Füllstand min
701	35,05	-0,0	1
702	35,1	-0,0	1
703	35,15	-0,0	1
704	35,2	-0,0	1
705	35,25	-0,0	1
706	35,3	-0,0	1
707	35,35	-0,0	1
708	35,4	-0,0	1
709	35,45	-0,0	1
710	35,5	-0,0	1
711	35,55	-0,0	1
712	35,6	-0,0	1
713	35,65	-0,0	1
714	35,7	-0,0	1
715	35,75	-0,0	1
716	35,8	-0,0	1
717	35,85	-0,0	1
718	35,9	-0,0	1
719	35,95	-0,0	1
720	36,0	-0,0	1
721	36,05	-0,0	1
722	36,1	-0,0	1
723	36,15	-0,0	1
724	36,2	-0,0	1
725	36,25	-0,0	1
726	36,3	-0,0	1
727	36,35	-0,0	1
728	36,4	-0,0	1
729	36,45	-0,0	1
730	36,5	-0,0	1
731	36,55	-0,0	1
732	36,6	-0,0	1
733	36,65	-0,0	1
734	36,7	-0,0	1
735	36,75	-0,0	1
736	36,8	-0,0	1
737	36,85	-0,0	1
738	36,9	-0,0	1
739	36,95	-0,0	1
740	37,0	-0,0	1
741	37,05	-0,0	1
742	37,1	-0,0	1
743	37,15	-0,0	1
744	37,2	-0,0	1
745	37,25	-0,0	1
746	37,3	-0,0	1
747	37,35	-0,0	1
748	37,4	-0,0	1
749	37,45	-0,0	1
750	37,5	-0,0	1
751	37,55	-0,0	1
752	37,6	-0,0	1
753	37,65	-0,0	1
754	37,7	-0,0	1
755	37,75	-0,0	1
756	37,8	-0,0	1
757	37,85	-0,0	1
758	37,9	-0,0	1
759	37,95	-0,0	1
760	38,0	-0,0	1
761	38,05	-0,0	1
762	38,1	-0,0	1
763	38,15	-0,0	1
764	38,2	-0,0	1
765	38,25	-0,0	1
766	38,3	-0,0	1
767	38,35	-0,0	1
768	38,4	-0,0	1
769	38,45	-0,0	1
770	38,5	-0,0	1
771	38,55	-0,0	1
772	38,6	-0,0	1
773	38,65	-0,0	1
774	38,7	-0,0	1
775	38,75	-0,0	1
776	38,8	-0,0	1
777	38,85	-0,0	1
778	38,9	-0,0	1
779	38,95	-0,0	1
780	39,0	-0,0	1
781	39,05	-0,0	1
782	39,1	-0,0	1
783	39,15	-0,0	1
784	39,2	-0,0	1
785	39,25	-0,0	1
786	39,3	-0,0	1
787	39,35	-0,0	1
788	39,4	-0,0	1
789	39,45	-0,0	1
790	39,5	-0,0	1
791	39,55	-0,0	1
792	39,6	-0,0	1
793	39,65	-0,0	1
794	39,7	-0,0	1
795	39,75	-0,0	1
796	39,8	-0,0	1
797	39,85	-0,0	1
798	39,9	-0,0	1
799	39,95	-0,0	1
800	40,0	-0,0	1

Quelle und Zitierhinweis

Datenquelle: Eigene Messreihe, aufgezeichnet an der Modellfunktion compute_step (Schrittweite Δt = 0,05 s) laut Versuchsprotokoll der Bachelorarbeit (2026); Aufbau und Auswertung siehe Kapitel 10 — Fünf Testszenarien.

Zitierhinweis

Kotsch, A. H. (2026): Datensatz „Szenario 5 — Grenzfall leerer Tank“ (1.200 Zeilen, Zeit 0,05–60,00 s). Anhang zur Bachelorarbeit „Digitale Zwillinge für SPS-gekoppelte Laboranlagen“, Duale Hochschule Sachsen — Studienakademie Glauchau. https://bachelorarbeit.kotsch.tech/de/daten/szenario-5-grenzfall (abgerufen am 14.11.2026).

Grenzen der Aussage

Einordnung (Kapitel 10): Das Modell verarbeitet den Grenzfall, ohne abzubrechen; als Kriterium dient das Ausbleiben eines Fehlers.
Grenze: Die veröffentlichte Messreihe enthält nur Modellgrößen und Sensorbits; das Ausbleiben eines Laufzeitfehlers steht im Versuchsprotokoll, nicht in den Zeilen.
Die Erwartungswerte stammen aus Handrechnung und analytischer Lösung mit den Parametern des Modells; eine Übereinstimmung belegt die richtige Umsetzung, nicht die Treffsicherheit gegenüber einem realen Tank. Jedes Szenario deckt nur einen Lauf mit festgelegten Randbedingungen ab. (Kapitel 10)
Ohne Messdaten eines realen Tanks bleibt die Validierung auf interne Konsistenz beschränkt. (Kapitel 11)

Weitere Datensätze

16 Zeilen · 2 Spalten Kennzahlen der Plattform Ansehen → 3.000 Zeilen · 9 Spalten Szenario 1 — Befüllung Ansehen → 6.000 Zeilen · 9 Spalten Szenario 2 — Aufheizen mit PT1-Verhalten Ansehen → 25.809 Zeilen · 9 Spalten Szenario 3 — Druckaufbau und Entlüftung Ansehen → 2.200 Zeilen · 9 Spalten Szenario 4 — Entleeren Ansehen → 5 Zeilen · 4 Spalten Fünf Testszenarien — Erwartung gegen Messung Ansehen →